JPS6155630B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポンプ水車のポンプ運転停止方法に係
り、特に正常時においてポンプ水車をポンプ運転
状態から停止状態に移行させるポンプ運転停止方
法に関する。

ポンプ水車のポンプ運転の停止の際には発電運
転の転止の場合とは異なつて電力系統に大きな衝
撃が加えられ、特に正常時におけるいわゆる普通
運転停止は日常頻繁に行なわれるので前記電力系
統への衝撃や制御機器自体の寿命等の点で問題を
生じる。

事故時等におけるポンプ運転の非常停止方法で
は、制御油圧低下などの異常の検出によつて発電
電動機を直ちに電力系統から解列しかつ案内羽根
を急閉鎖して主機を迅速に停止させる。この場合
には解列時に電力系統に大きな衝撃が加わるが迅
速な停止が優先される。しかし、日常行なわれる
頻度の高い普通運転停止においては、このような
電力系統への衝撃を軽減するために、案内羽根を
負荷制限装置などによつて徐々に閉鎖し、一定の
小さな界度（一般的には10〜20％）に達した点で
発電電動機を電力系統から解列する方法が従来か
らとられている。主機の回転速度がこれによつて
徐々に低下してある一定の低速回転に達しかつ案
内羽根が全閉されたときにこれらの条件を検知し
て発電電動機に制動をかけ主機を完全に停止させ
る。

しかし、前記の案内羽根開度（10〜20％）にお
いても通常発電電動機入力は定格の約50％以上あ
るので、このような状態で解列してもなお電力系
統には大きな衝撃が加えられる。またこの解列時
の入力を減少させるために主機動作状態で案内羽
根を全閉しても発電電動機はランナの回転負荷の
ために定格の約20％の入力を必要とし、解列時に
やはり電力系統に衝撃が加えられる。しかもこの
場合には、いわゆるポンプ締切運転状態となるの
で、大きな水圧の脈動、振動および騒音等が生じ
る欠点がある。

ポンプ水車のポンプ運転停止は、発電運転の普
通停止が案内羽根の無負荷開度で行なわれるため
に解列時の電力系統への衝撃がほとんど問題にな
らないのに対して、前記のように種々の欠点があ
り、特に頻度の大きな正常状態からのポンプ運転
停止においては、このような電力系統への衝撃の
軽減が大きな課題となつている。

本発明の目的はこのような従来技術の欠点を解
消してポンプ水車の正常なポンプ運転状態からポ
ンプ停止状態への移行時に発電電動機の解列によ
つて電力系統に加えられる衝撃を防止ることので
きるポンプ水車のポンプ運転停止方法を提供する
ことにある。

本発明は、ポンプ運転状態にあるポンプ水車の
案内羽根を閉鎖方向に動作させかつ発電電動機を
電力系統から解列することによつてポンプ運転の
停止状態に移行させるポンプ水車のポンプ運転停
止方法において、前記ポンプ水車の案内羽根を全
閉すると同時にランナ室に圧縮空気を送入してラ
ンナ室内の水位を低下させ、前記ランナ室内にお
いてランナが空中に露呈された後に前記発電電動
機を電力系統より解列して主機を停止させること
を特徴とする。

以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。

ポンプ水車および発電電動機の概要を示す第１
図中において、ランナ１は主軸２により発電電動
機３に連結されており、吸出管４からランナ１を
経てケーシング５に至る水路には流水量を調節す
るための案内羽根６が設けられている。ポンプ運
転起動時に圧縮空気を供給および排気するための
給気管７および排気管８が夫々給気弁９および排
気弁１０を介してランナ室に接続されている。そ
の他図中１１は後述する本発明方法に用いる吸出
管水位検知器であり、１２は圧縮空気の供給源を
示す。

ポンプ運転の起動時には前記給気管７から給気
弁９を介して圧縮空気を供給して吸出管４（ラン
ナ室）の水位を低下させて発電電動機３の所要起
動入力を軽減する。次いで発電電動機３を起動し
てランナ１を回転させ、回転速度が規定値に達
し、発電電動機３が電力系統に並入されたあとラ
ンナ室内の圧縮空気は排気弁１０、排気管８を経
て外部に排気される。この後、吸出管４あらの水
はランナ１でエネルギを与えられ、ケーシング５
から水圧鉄管を介して上ダム（図示せず）に揚水
される。

このようなポンプ水車を正常なポンプ運転状態
から停止状態へ移行させる本発明の方法の実施例
を以下第２図について説明する。第２図は案内羽
根６の開度を示す曲線、給気弁９の開度を示す
曲線、吸出管４の水位を示す曲線、発電電動
機３の入力状態を示す曲線、排気弁１０の開度
を示す曲線および主機回転速度を示す曲線を
夫々共通の時間軸（横軸）によつて表わしたグラ
フである。

ポンプ運転停止時には、まず案内羽根６を曲線
上の点Ａから徐々に閉鎖する。すると発電電動
機３の入力がこれに伴なつて曲線上の点Ｂから
徐々に減少する。案内羽根６が全閉した点（曲線
上の点Ｃ）で給気弁９を開放する（曲線上の
点Ｄ）。これによつて吸出管４中の水位が低下し
（曲線上、点Ｅ―Ｆ）ランナ１が水上に露呈さ
れるので発電電動機３の入力が徐々に減少しラン
ナ１が完全に空気中に露呈される水位になると
（曲線上の点Ｆ）さらにランナ空転負荷に対応
する値にまで減少する。（曲線上の高さＰ
（kw）。吸出管４中の水位が所定水位（曲線上
の点Ｈ）まで低下すると、吸出管水位検知器１１
がこれを検知して発電電動機３が電力系統から解
列される（曲線上の点）。これと同時に給気
弁９が閉鎖され（曲線上の点Ｊ）排気弁１０が
開放される（曲線上の点Ｋ）。これにより吸出
管４中の圧縮空気が排気されて水位は再び上昇し
（曲線上の点Ｈ〜 ）、主機の回転速度が曲線
で示すように点Ｌ付近から大きく低下する。吸出
管４中の水位が所定の高さに回復すると、排気弁
１０はその間の所要時間に合わせてセツトされた
タイマ（図示せず）によつて閉鎖される（曲線
上の時間Ｔ）。

このように本実施例の方法によれば、ポンプ水
車のポンプ運転停止に際してまず案内羽根６を全
閉すると共に給気弁９より圧縮空気を給気して吸
出管４中の水位を低下させてランナ１を水上に露
呈された空転状態とするので発電電動機３への入
力が著しく減少され、この状態を吸出管水位検知
器１１で検知して発電電動機３を解列するので解
列時に電力系統に加えられる衝撃を大幅に軽減さ
せることができる。

またこれにより、制御機器に与えられる影響も
最小にすることができるので日常頻繁に行なわれ
るポンプ運転停止によるこれら機器の寿命の低下
を防止することができる。

さらに本実施例の方法において用いられる圧縮
空気の供給および排気のための弁９および１０等
はこの種従来ポンプ水車においてポンプ運転起動
時に使用される既存のものをそのまま使用できる
ので、単に前記吸出管水位検知器１１を付設する
だけの簡単な構造で実施が可能である。

尚、本実施例においては、ランナ１の水上露呈
を前記吸出管水位検知器１１によつて検知してい
るが、この露呈時に発電電動機３の入力が所定値
（第２図中のＰ）に低下したことを検出するパワ
ーリレーを用いることもできる。さらに排気弁１
０の再閉鎖のために前記タイマに代えてランナ外
周部の水圧を検出する検出器を用いてもよい。

叙上のように本発明方法によれば、ポンプ水車
のポンプ運転停止に際しランナ空転時に発電電動
機を解列するようになしたことにより、解列時に
電力系統に与えられる衝撃を著しく軽減させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を適用するポンプ水車の概
略を示す説明図、第２図は本発明方法の実施の際
におけるポンプ水車の各部の動作状態を示す図で
ある。 １……ランナ、３……発電電動機、４……吸出
管、６……案内羽根、９……給気弁、１０……排
気弁、１１……吸出管水位検知器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポンプ運転状態にあるポンプ水車の案内羽根
   を閉鎖方向に動作させかつ発電電動機を電力系統
   から解列することによつてポンプ運転の停止状態
   に移行させるポンプ水車のポンプ運転停止方法に
   おいて、前記ポンプ水車の案内羽根を全閉すると
   同時にランナ室に圧縮空気を送入してランナ室内
   の水位を低下させ、前記ランナ室内においてラン
   ナが空気中に露呈された後に前記発電電機を電力
   系統より解列して主機を停止させることを特徴と
   する前記ポンプ水車のポンプ運転停止方法。